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从 NVMe SSD 启动

概述

直接从 NVMe SSD 启动您的树莓派 5 提供了多种优势:

  • 更快的性能:与 microSD 卡相比,SSD 提供显著更快的读/写速度
  • 提高的可靠性:SSD 通常具有更长的使用寿命和更好的耐用性
  • 增加的存储容量:NVMe SSD 提供更大的存储选项

默认情况下,树莓派 5 设备从 microSD 卡启动。本指南将带您通过瑞莎 Dual 2.5G Router HAT 配置您的树莓派 5 直接从 NVMe SSD 启动。

先决条件

  • 已正确安装瑞莎 Dual 2.5G Router HAT 的树莓派 5
  • 在 Router HAT 的 M.2 插槽中安装的 NVMe SSD
  • 在 microSD 卡上安装的可用的树莓派 OS
  • 已启用 PCIe 接口(如开始使用指南中所述)

步骤 1:更新树莓派固件

  1. 从 microSD 卡启动您的树莓派 5

  2. 确保您的系统是最新的:

    sudo apt update
    sudo apt full-upgrade -y
  3. 将树莓派固件更新到最新版本:

    sudo rpi-update

    注意rpi-update 命令安装实验性固件。在大多数情况下这是安全的,但如果您希望保持在稳定版本,可以跳过此步骤,只需确保您的系统通过 apt full-upgrade 完全更新。

  4. 重启您的系统:

    sudo reboot

步骤 2:配置 EEPROM 从 PCIe 启动

  1. 重启后,打开 EEPROM 配置进行编辑:

    sudo rpi-eeprom-config --edit
  2. 这将打开一个文本编辑器。添加或修改以下行:

    BOOT_ORDER=0xf416
    PCIE_PROBE=1

    BOOT_ORDER=0xf416 设置配置启动序列如下:

    • 先尝试 SD 卡 (4)
    • 然后尝试 PCIe 存储 (1)
    • 然后尝试 USB 大容量存储 (6)
    • 最后尝试网络启动 (f)

    PCIE_PROBE=1 设置确保在启动过程中检测 PCIe 设备。

    编辑 EEPROM 配置

  3. 保存文件并退出编辑器(在 nano 中,按 Ctrl+O 保存,然后按 Ctrl+X 退出)

  4. 应用 EEPROM 配置更新:

    sudo rpi-eeprom-update -a
  5. 重启以应用更改:

    sudo reboot

步骤 3:在 NVMe SSD 上安装操作系统

选项 1:将现有 SD 卡克隆到 SSD

  1. 重启后,确保您的 NVMe SSD 被检测到:

    lsblk

    您的 NVMe SSD 应该显示为 /dev/nvme0n1 或类似名称。

  2. 安装所需的工具:

    sudo apt install -y rsync
  3. 在 NVMe SSD 上创建分区:

    sudo parted -s /dev/nvme0n1 mklabel gpt
    sudo parted -s /dev/nvme0n1 mkpart primary fat32 1MiB 256MiB
    sudo parted -s /dev/nvme0n1 mkpart primary ext4 256MiB 100%
  4. 格式化分区:

    sudo mkfs.vfat -F 32 /dev/nvme0n1p1
    sudo mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p2
  5. 挂载分区:

    sudo mkdir -p /mnt/boot /mnt/rootfs
    sudo mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/boot
    sudo mount /dev/nvme0n1p2 /mnt/rootfs
  6. 将当前系统克隆到 SSD:

    sudo rsync -axv /boot/ /mnt/boot/
    sudo rsync -axv / /mnt/rootfs/ --exclude /boot --exclude /proc --exclude /sys --exclude /dev --exclude /mnt
  7. 更新 SSD 上的 fstab 文件:

    sudo sed -i 's/mmcblk0p/nvme0n1p/g' /mnt/rootfs/etc/fstab
  8. 卸载分区:

    sudo umount /mnt/boot /mnt/rootfs

选项 2:使用 Raspberry Pi Imager 进行全新安装

或者,您可以直接在 SSD 上进行全新安装:

  1. 关闭您的树莓派:

    sudo shutdown -h now
  2. 从 Router HAT 上移除 SSD,并使用 M.2 NVMe 转 USB 适配器将其连接到您的计算机

  3. 使用 Raspberry Pi Imager 直接将 Raspberry Pi OS 安装到 SSD

  4. 完成后,将 SSD 重新插入 Router HAT

步骤 4:从 NVMe SSD 启动

  1. 关闭您的树莓派 5:

    sudo shutdown -h now
  2. 断开电源

  3. 移除 microSD 卡

  4. 确保 NVMe SSD 正确插入瑞莎 Dual 2.5G Router HAT 上的 M.2 插槽

  5. 重新连接电源

您的树莓派 5 现在应该直接从 NVMe SSD 启动。

故障排除

系统无法从 SSD 启动

如果您的树莓派 5 无法从 SSD 启动,请尝试以下操作:

  1. 重新插入 microSD 卡并从其启动

  2. 验证 EEPROM 配置:

    sudo rpi-eeprom-config

    确保正确设置了 BOOT_ORDER=0xf416PCIE_PROBE=1

  3. 检查 SSD 是否被检测到:

    lsblk
  4. 确保启用了 PCIe 接口:

    grep pciex1 /boot/firmware/config.txt

启动时间长

如果系统从 SSD 启动需要很长时间:

  1. 确保您使用的是 PCIe Gen 3 模式,如开始使用指南中所述

  2. 检查是否有启动错误:

    dmesg | grep -i error

性能优化

要从 NVMe SSD 启动设置中获得最大效益:

  1. 启用 TRIM 支持以提高 SSD 寿命:

    sudo systemctl enable fstrim.timer
    sudo systemctl start fstrim.timer
  2. 调整调度器以提高 SSD 性能:

    echo 'none' | sudo tee /sys/block/nvme0n1/queue/scheduler

    要在重启后保持此设置,请将以下内容添加到 /etc/udev/rules.d/60-scheduler.rules

    ACTION=="add|change", KERNEL=="nvme[0-9]*", ATTR{queue/scheduler}="none"
  3. 考虑超频您的树莓派 5 以获得更好的性能(但请注意,这可能需要更好的散热)